JP7164160B2

JP7164160B2 - head up display

Info

Publication number: JP7164160B2
Application number: JP2018135870A
Authority: JP
Inventors: 作一大塚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2022-11-01
Anticipated expiration: 2038-07-19
Also published as: JP2020013019A

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイに関する。 The present invention relates to head-up displays.

自動車のフロントガラス等の透過パネルに、情報を表示するヘッドアップディスプレイが従来から知られている（例えば特許文献１～３参照）。 2. Description of the Related Art Head-up displays that display information on transmissive panels such as windshields of automobiles have been conventionally known (see Patent Documents 1 to 3, for example).

特開２０１０－０７９１９７号公報JP 2010-079197 A 特開平９－３２５２９３号公報JP-A-9-325293 特表２０１８－５０６０５２号公報Japanese Patent Publication No. 2018-506052

Ken Kihara, Marina Seki, Sakuichi Ohtsuka, "Deterioration of Visibility of Scrolling Text Presented Nearby Image Moving in the Opposite Direction", IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Vol.E96-A, No.1, pp.340-344 (2013).Ken Kihara, Marina Seki, Sakuichi Ohtsuka, "Deterioration of Visibility of Scrolling Text Presented Nearby Image Moving in the Opposite Direction", IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Vol.E96-A, No.1, pp. 340-344 (2013). Sakuichi Ohtsuka, Shintaro Oka, Ken Kihara, Takaki Tsuruda, Marina Seki, "Effect of human-body swing on visibility of scrolled texts with direction dependency", ITE Transactions on Media Technology and Applications, Vol.1, No.4, pp.263-270 (2013).Sakuichi Ohtsuka, Shintaro Oka, Ken Kihara, Takaki Tsuruda, Marina Seki, "Effect of human-body swing on visibility of scrolled texts with direction dependency", ITE Transactions on Media Technology and Applications, Vol.1, No.4, pp. 263-270 (2013).

ヘッドアップディスプレイでは、表示される画像が、フロントガラスに表示される。このため、表示を見る視認者である運転手から見れば、図１５に示すように、表示される画像が、フロントガラスの向こうの景色と重なり合うことになる。この場合、低角度の太陽又は高輝度ＬＥＤを使用したデジタルサイネージなどにより、景色が明るすぎたり、表示される画像と一体化したりすると、表示される画像が見にくくなり、そのことが、画像を見る視認者にとって負担となる。 In the head-up display, the displayed image is displayed on the windshield. For this reason, from the perspective of the driver who is the viewer of the display, the displayed image overlaps the scenery beyond the windshield, as shown in FIG. 15 . In this case, due to low-angle sun or digital signage using high-brightness LEDs, if the scenery is too bright or integrated with the displayed image, the displayed image becomes difficult to see. It becomes a burden for the viewer.

また、赤と緑が見分けにくい２色覚者の場合には、表示と背景とが混同色となり視認性が著しく低下する場合も想定される。さらに、人間の視覚特性として、複数の異なる動きをする対象（特に左右方向に対して）を視認しようとする場合に、その動きの組み合わせによって視認しようとする文字等の情報が極端に読み取り困難になる場合もある（非特許文献１，２）。 In the case of a person with dichromatic vision who has difficulty in distinguishing between red and green, it is conceivable that the color of the display and the background may be confused, resulting in a significant decrease in visibility. Furthermore, as a characteristic of human vision, when trying to visually recognize objects that move in different ways (especially in the horizontal direction), the combination of movements makes it extremely difficult to read information such as characters. (Non-Patent Documents 1 and 2).

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、虚像を見やすくして視認者の負担を軽減することができるヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a head-up display capable of reducing the burden on a viewer by making it easier to see a virtual image.

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るヘッドアップディスプレイは、
視認者の眼前に配置された透過パネルに虚像を形成して情報を表示するヘッドアップディスプレイであって、
前記視認者の側から前記透過パネルに画像を投影するプロジェクタと、
前記透過パネルの一部に設けられ、前記プロジェクタから出射された画像の投影光を入射して前記視認者の方向に半反射することにより、前記虚像を形成して情報を表示するハーフミラーと、
前記視認者に向かって前記透過パネルに入射する外光の前記ハーフミラーへの入射を抑制するとともに、前記ハーフミラーを透過する前記投影光の反射を抑制する透光抑制部と、
を備え、
前記透光抑制部は、
前記外光を拡散する拡散板と、
前記拡散板で拡散された前記外光と前記ハーフミラーを透過する前記投影光を減衰させるとともに、前記拡散板で拡散された前記投影光をさらに減衰させる減衰板と、
を備える。 In order to achieve the above object, the head-up display according to the first aspect of the present invention includes:
A head-up display that displays information by forming a virtual image on a transmissive panel placed in front of a viewer,
a projector that projects an image onto the transmissive panel from the viewer's side;
a half mirror provided in a part of the transmissive panel for displaying information by forming the virtual image by entering projection light of an image emitted from the projector and half-reflecting the projection light in the direction of the viewer;
a light transmission suppression unit that suppresses the incidence of external light that enters the transmissive panel toward the viewer from entering the half mirror and suppresses reflection of the projection light that passes through the half mirror;
with
The light transmission suppressing unit is
a diffusion plate that diffuses the external light;
an attenuation plate that attenuates the external light diffused by the diffusion plate and the projection light that passes through the half mirror, and that further attenuates the projection light diffused by the diffusion plate;
Prepare.

また、前記拡散板は、透過率を制御可能で、白色拡散液晶として動作可能な第１の液晶表示板で構成され、
前記減衰板は、透過率を制御可能な第２の液晶表示板で構成され、
前記虚像を表示しないときに、前記第１の液晶表示板及び前記第２の液晶表示板の透過率が高くなるように制御し、前記虚像を表示するときに、前記第１の液晶表示板を前記白色拡散液晶として動作させるとともに前記第２の液晶表示板の透過率が低くなるように制御する制御部を備える、
こととしてもよい。 Further, the diffusion plate is composed of a first liquid crystal display plate capable of controlling the transmittance and operating as a white diffusion liquid crystal,
The attenuation plate is composed of a second liquid crystal display plate capable of controlling transmittance,
When the virtual image is not displayed, the transmittance of the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel is controlled to be high , and when the virtual image is displayed, the first liquid crystal display panel is controlled. is operated as the white diffusion liquid crystal and the transmittance of the second liquid crystal display panel is controlled to be low ,
You can do it.

前記透光抑制部は、
前記拡散板と前記減衰板との間が離間している、
こととしてもよい。 The light transmission suppressing unit is
A space is provided between the diffuser plate and the damping plate;
You can do it.

前記プロジェクタから出射された前記投影光は、直線偏光であり、
前記拡散板と前記減衰板との間に、前記ハーフミラーを透過する前記直線偏光を遮光する偏光板が設けられている、
こととしてもよい。 the projection light emitted from the projector is linearly polarized light;
A polarizing plate is provided between the diffuser plate and the attenuating plate to block the linearly polarized light passing through the half mirror.
You can do it.

前記減衰板は、
表面に光を回折させて吸収する周期的な凹凸面が配列された吸収面が形成された光吸収体である、
こととしてもよい。 The damping plate is
A light absorber having an absorption surface on which periodic uneven surfaces are arranged to diffract and absorb light.
You can do it.

前記透光抑制部は、
前記拡散板と前記減衰板との間に積層され、いずれか一方の偏光板が、通過する直線偏光の偏光方向を調整可能な一対の偏光板を備える、
こととしてもよい。 The light transmission suppressing unit is
A pair of polarizing plates laminated between the diffuser plate and the attenuating plate, wherein one of the polarizing plates is capable of adjusting the polarization direction of linearly polarized light passing therethrough.
You can do it.

前記プロジェクタから出力される前記投影光は、前記ハーフミラーにＳ偏光として入射する直線偏光であり、
前記一対の偏光板のうち、前記ハーフミラーに近い偏光板では、前記投影光の偏光方向と、通過する直線偏光の偏光方向とが直交しており、
前記一対の偏光板のうち、前記ハーフミラーから遠い偏光板では、通過する直線偏光の偏光方向を調整可能である、
こととしてもよい。
本発明の第２の観点に係るヘッドアップディスプレイは、
視認者の眼前に配置された透過パネルに虚像を形成して情報を表示するヘッドアップディスプレイであって、
前記視認者の側から前記透過パネルに画像を投影するプロジェクタと、
前記透過パネルの一部に設けられ、前記プロジェクタから出射された画像の投影光を入射して前記視認者の方向に半反射することにより、前記虚像を形成して情報を表示するハーフミラーと、
前記視認者に向かって前記透過パネルに入射する外光の前記ハーフミラーへの入射を抑制するとともに、前記ハーフミラーを透過する前記投影光の反射を抑制する透光抑制部と、
を備え、
前記透光抑制部は、一対の偏光板を備え、
前記プロジェクタから出力される前記投影光は、前記ハーフミラーにＳ偏光として入射する直線偏光であり、
前記一対の偏光板のうち、前記ハーフミラーに近い偏光板では、前記投影光の偏光方向と、通過する直線偏光の偏光方向とが直交しており、
前記一対の偏光板のうち、前記ハーフミラーから遠い偏光板では、通過する直線偏光の偏光方向を調整可能である。 the projection light output from the projector is linearly polarized light incident on the half mirror as S-polarized light;
Of the pair of polarizing plates, in the polarizing plate near the half mirror, the polarization direction of the projection light is orthogonal to the polarization direction of the passing linearly polarized light,
Of the pair of polarizing plates, the polarizing plate farther from the half mirror can adjust the polarization direction of linearly polarized light passing therethrough .
You can do it.
A head-up display according to a second aspect of the present invention includes
A head-up display that displays information by forming a virtual image on a transmissive panel placed in front of a viewer,
a projector that projects an image onto the transmissive panel from the viewer's side;
a half mirror provided in a part of the transmissive panel for displaying information by forming the virtual image by entering projection light of an image emitted from the projector and half-reflecting the projection light in the direction of the viewer;
a light transmission suppression unit that suppresses the incidence of external light that enters the transmissive panel toward the viewer from entering the half mirror and suppresses reflection of the projection light that passes through the half mirror;
with
The light transmission suppression unit includes a pair of polarizing plates,
the projection light output from the projector is linearly polarized light incident on the half mirror as S-polarized light;
Of the pair of polarizing plates, in the polarizing plate near the half mirror, the polarization direction of the projection light is orthogonal to the polarization direction of the passing linearly polarized light,
Of the pair of polarizing plates, the polarizing plate farther from the half mirror can adjust the polarization direction of passing linearly polarized light.

前記ハーフミラー及び前記透光抑制部の外縁をぼかすぼかし部が設けられている、
こととしてもよい。 A blurring section is provided for blurring the outer edges of the half mirror and the light transmission suppressing section.
You can do it.

前記虚像が表示される領域よりも前記拡散板が大きい、
こととしてもよい。 the diffusion plate is larger than the area where the virtual image is displayed;
You can do it.

本発明によれば、透過パネルの一部に設けられたハーフミラーは、プロジェクタから出射された画像の投影光を入射して視認者の方向に半反射することにより虚像を形成し、情報を表示する。また、透光抑制部は、視認者に向かって透過パネルに入射する外光のハーフミラーへの入射を抑制するとともに、ハーフミラーを透過する投影光の反射を抑制する。このようにすれば、ハーフミラーへの外光の入射を抑制して、外光による透過パネル越しの景色と、虚像とが重なり合わないようにすることができるとともに、ハーフミラー以外で視認者へ向かって反射する投影光の強度を小さくして、虚像周辺のノイズ成分を低減することができる。この結果、虚像を見やすくして視認者の負担を軽減することができる。 According to the present invention, the half-mirror provided in a part of the transmissive panel forms a virtual image and displays information by entering projection light of an image emitted from a projector and half-reflecting it in the direction of a viewer. do. In addition, the light transmission suppressing section suppresses the incidence of external light entering the transmissive panel toward the viewer from entering the half mirror, and suppresses the reflection of the projection light passing through the half mirror. In this way, it is possible to suppress the incidence of external light to the half mirror, prevent the scenery through the transmissive panel due to the external light from overlapping with the virtual image, and to the viewer other than the half mirror. Noise components around the virtual image can be reduced by reducing the intensity of the projected light reflected toward it. As a result, the virtual image can be easily seen and the burden on the viewer can be reduced.

本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイの構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a head-up display according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 図１のヘッドアップディスプレイを構成するハーフミラー及び透光抑制部における外光の光路図である。2 is an optical path diagram of external light in a half mirror and a light transmission suppressing portion that constitute the head-up display of FIG. 1. FIG. 図１のヘッドアップディスプレイを構成するハーフミラー及び透光抑制部における投影光の光路図である。FIG. 2 is an optical path diagram of projected light in a half mirror and a light transmission suppressing portion that constitute the head-up display of FIG. 1 ; 図１のヘッドアップディスプレイの効果を示す図である。FIG. 2 illustrates the effect of the head-up display of FIG. 1; 図１のヘッドアップディスプレイの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the head-up display of FIG. 拡散板及び減衰板を液晶表示板で構成した場合の制御系のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a control system when a diffusion plate and an attenuation plate are configured by a liquid crystal display panel; 拡散板としての錐状の光吸収体の構造の一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a cone-shaped light absorber as a diffusion plate. 拡散板を省略できる場合の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure when a diffusion plate is omissible. ぼかし部が設けられたヘッドアップディスプレイの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the head-up display provided with the blurring part. 本発明の実施の形態２に係るヘッドアップディスプレイの構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a head-up display according to Embodiment 2 of the present invention; 図１０のヘッドアップディスプレイの光学系の構成を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the optical system of the head-up display of FIG. 10; 本発明の実施の形態３に係るヘッドアップディスプレイの構成を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a head-up display according to Embodiment 3 of the present invention; ハーフミラー及び透光抑制部における外光及び投影光の光路図である。3 is an optical path diagram of external light and projection light in a half mirror and a light transmission suppressing section; FIG. 散乱板による緩衝領域を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a buffering area provided by a scattering plate; 従来のヘッドアップディスプレイで表示される虚像の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the virtual image displayed with the conventional head-up display.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。全図において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号が付されている。本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイは、自動車に組み込まれている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all figures, the same reference numerals are attached to the same or corresponding components. A head-up display according to this embodiment is incorporated in an automobile.

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイは、自動車のフロントガラスに虚像を形成して情報を表示する。 Embodiment 1.
First, Embodiment 1 of the present invention will be described. A head-up display according to the present embodiment displays information by forming a virtual image on the windshield of an automobile.

図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ１Ａは、運転手Ｐの眼前に配置されたフロントガラス２に虚像Ｉｍ２を形成して、情報を表示する。ヘッドアップディスプレイ１Ａは、プロジェクタ３と、ハーフミラー４と、透光抑制部５Ａと、を備える。 As shown in FIG. 1, the head-up display 1A forms a virtual image Im2 on the windshield 2 placed in front of the driver P to display information. The head-up display 1A includes a projector 3, a half mirror 4, and a light transmission suppressor 5A.

プロジェクタ３は、画像を投影する投影機である。プロジェクタ３は、車内のフロントガラス２の下部（例えばダッシュボートの上部）に配設されている。プロジェクタ３は、運転手Ｐの側からフロントガラス２に画像を投影する。投影される画像Ｉｍ１は、フロントガラス２に表示される虚像Ｉｍ２の鏡像となる。 The projector 3 is a projector that projects an image. The projector 3 is arranged below the windshield 2 inside the vehicle (for example, above the dashboard). The projector 3 projects an image onto the windshield 2 from the driver's P side. The projected image Im<b>1 is a mirror image of the virtual image Im<b>2 displayed on the windshield 2 .

ハーフミラー４は、フロントガラス２の一部に設けられている。ハーフミラー４は、入射した光の約５０％を反射するとともに、残りを透過する。ハーフミラー４は、プロジェクタ３から出射された画像Ｉｍ１の投影光ＩＬを入射して運転手Ｐの方向に半反射する。これにより、フロントガラス２の虚像Ｉｍ２が形成され、情報が表示される。 A half mirror 4 is provided on a part of the windshield 2 . Half mirror 4 reflects about 50% of the incident light and transmits the rest. The half mirror 4 receives the projection light IL of the image Im1 emitted from the projector 3 and half-reflects it in the direction of the driver P. As shown in FIG. Thereby, a virtual image Im2 of the windshield 2 is formed and information is displayed.

透光抑制部５Ａは、運転手Ｐに向かってフロントガラス２に入射する外光ＥＬのハーフミラー４への入射を抑制する。 The light transmission suppressing portion 5</b>A suppresses the entrance of the outside light EL, which enters the windshield 2 toward the driver P, to the half mirror 4 .

本実施の形態では、透光抑制部５Ａは、拡散板１０と、減衰板１１と、を備える。ハーフミラー４、減衰板１１及び拡散板１０は、運転手Ｐから見てこの順に積層されている。拡散板１０は、入射する光を拡散（散乱）させる。減衰板１１は、入射する光の強度を減衰させる。 In the present embodiment, the light transmission suppressing portion 5A includes a diffuser plate 10 and an attenuation plate 11 . The half mirror 4, attenuation plate 11, and diffusion plate 10 are stacked in this order as viewed from the driver P. The diffusion plate 10 diffuses (scatters) incident light. The attenuation plate 11 attenuates the intensity of incident light.

より具体的には、図２に示すように、外光ＥＬは、フロントガラス２に入射し、ハーフミラー４に入射する前に、透光抑制部５Ａの拡散板１０に入射する。拡散板１０は、入射した外光ＥＬを拡散する。拡散板１０で拡散された外光ＥＬは、減衰板１１に入射する。減衰板１１は、拡散板１０で拡散された外光ＥＬの強度を減衰させる。この結果、ハーフミラー４を透過する外光ＥＬは、均一になり、その強度は非常に小さくなる。 More specifically, as shown in FIG. 2, the external light EL enters the windshield 2, and before entering the half mirror 4, enters the diffusion plate 10 of the light transmission suppressing portion 5A. The diffusion plate 10 diffuses incident external light EL. The outside light EL diffused by the diffusion plate 10 enters the attenuation plate 11 . The attenuation plate 11 attenuates the intensity of the external light EL diffused by the diffusion plate 10 . As a result, the external light EL passing through the half mirror 4 becomes uniform and its intensity becomes very small.

さらに、透光抑制部５Ａは、ハーフミラー４を透過する投影光ＩＬの反射を抑制する。より具体的には、図３に示すように、プロジェクタ３から出射された投影光ＩＬは、ハーフミラー４で半反射されるとともに、残りはハーフミラー４を透過して減衰板１１に入射する。減衰板１１は、ハーフミラー４を透過する投影光ＩＬを減衰させる。 Furthermore, the light transmission suppressing portion 5A suppresses reflection of the projection light IL that passes through the half mirror 4 . More specifically, as shown in FIG. 3 , the projection light IL emitted from the projector 3 is partially reflected by the half mirror 4 , and the rest passes through the half mirror 4 and enters the attenuation plate 11 . The attenuation plate 11 attenuates the projection light IL passing through the half mirror 4 .

減衰板１１で減衰した投影光ＩＬは、拡散板１０に入射する。拡散板１０は入射した投影光ＩＬを拡散する。拡散板１０で拡散した投影光ＩＬの一部は、再び減衰板１１に入射する。減衰板１１は、再入射した投影光ＩＬを減衰させる。減衰板１１を通過した投影光ＩＬは、ハーフミラー４を透過して、投影光ＩＬ’として運転手Ｐの方に向かう。虚像Ｉｍ２のノイズとなるこの投影光ＩＬ’は、拡散板１０で拡散され、減衰板１１を２度透過しているため、その強度は、無視できるほど小さくなっている。 The projection light IL attenuated by the attenuation plate 11 enters the diffuser plate 10 . The diffusion plate 10 diffuses the incident projection light IL. Part of the projection light IL diffused by the diffuser plate 10 enters the attenuation plate 11 again. The attenuation plate 11 attenuates the re-incident projection light IL. The projection light IL that has passed through the attenuation plate 11 is transmitted through the half mirror 4 and directed toward the driver P as projection light IL'. The projection light IL', which becomes the noise of the virtual image Im2, is diffused by the diffusion plate 10 and transmitted through the attenuation plate 11 twice, so that its intensity is negligibly small.

図４に示すように、フロントガラス２には、プロジェクタ３によって投影された虚像Ｉｍ２が表示されている。フロントガラス２の虚像Ｉｍ２が表示される領域ＡＲには、ハーフミラー４及び透光抑制部５Ａが組み込まれており、この領域ＡＲでは、外光ＥＬの入射が抑制され、外光ＥＬによる領域ＡＲにおける像の形成が防止される。このことは、３次元の奥行知覚の観点でみると運転手Ｐが虚像Ｉｍ２以外の奥行を知覚できなくなるので自然に虚像Ｉｍ２に焦点を合わせることが出来る。また、通常は外光ＥＬによってもたらさせる背景象の左右方向の動きに依存して虚像Ｉｍ２の情報取得の容易さが変動するのに対し、この領域ＡＲの動きの知覚も殆ど感じられなくなるので、安定した知覚が得られる。さらに、この領域ＡＲでは、投影光ＩＬによる虚像Ｉｍ２に対するノイズ成分も低減されている。これらにより、運転手Ｐが、「フロントガラス２に虚像Ｉｍ２がはっきりと表示されている」と感じることが出来る。 As shown in FIG. 4 , a virtual image Im<b>2 projected by the projector 3 is displayed on the windshield 2 . The area AR where the virtual image Im2 of the windshield 2 is displayed incorporates the half mirror 4 and the light transmission suppression unit 5A. is prevented from forming an image in the From the viewpoint of three-dimensional depth perception, this means that the driver P cannot perceive any depth other than the virtual image Im2, so he can naturally focus on the virtual image Im2. In addition, while the ease of acquiring information on the virtual image Im2 usually varies depending on the lateral movement of the background image caused by the external light EL, the perception of the movement of the area AR becomes almost imperceptible. , a stable perception is obtained. Furthermore, in this area AR, the noise component of the virtual image Im2 due to the projection light IL is also reduced. These allow the driver P to feel that "the virtual image Im2 is clearly displayed on the windshield 2".

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、フロントガラス２の一部に設けられたハーフミラー４は、プロジェクタ３から出射された画像Ｉｍ１の投影光ＩＬを入射して運転手Ｐの方向に半反射することにより虚像Ｉｍ２を形成し、情報を表示する。また、透光抑制部５Ａは、運転手Ｐに向かってフロントガラス２に入射する外光ＥＬのハーフミラー４への入射を抑制するとともに、ハーフミラー４を透過する投影光ＩＬの反射を抑制する。 As described in detail above, according to the present embodiment, the half mirror 4 provided on a part of the windshield 2 receives the projected light IL of the image Im1 emitted from the projector 3, and the driver P By half-reflecting in the direction of , a virtual image Im2 is formed to display information. In addition, the light transmission suppressing portion 5A suppresses the incidence of the external light EL entering the windshield 2 toward the driver P from entering the half mirror 4, and suppresses the reflection of the projection light IL passing through the half mirror 4. .

このようにすれば、ハーフミラー４への外光ＥＬの入射を抑制して、外光ＥＬによる透フロントガラス２越しの景色と、虚像Ｉｍ２とが重なり合わないようにすることができるとともに、ハーフミラー４以外で運転手Ｐへ向かって反射する投影光ＩＬ’の強度を小さくして、虚像Ｉｍ２周辺のノイズ成分を低減することができる。この結果、虚像Ｉｍ２を見やすくして運転手Ｐの負担を軽減することができる。 In this way, it is possible to suppress the incidence of the external light EL on the half mirror 4 and prevent the virtual image Im2 from overlapping with the scenery through the transparent windshield 2 due to the external light EL. It is possible to reduce the intensity of the projection light IL' reflected toward the driver P other than by the mirror 4, thereby reducing noise components around the virtual image Im2. As a result, the burden on the driver P can be reduced by making the virtual image Im2 easier to see.

また、透光抑制部５Ａに拡散板１０を組み込むことにより、外光ＥＬを、虚像Ｉｍ２を表示するためのバックライトとして用いることができるので、虚像Ｉｍ２をさらに見やすくすることができる。 In addition, by incorporating the diffusion plate 10 into the light transmission suppressing portion 5A, the external light EL can be used as a backlight for displaying the virtual image Im2, so the virtual image Im2 can be made more visible.

なお、図５に示すように、拡散板１０と減衰板１１との間に、スペーサ１２を設けるようにしてもよい。スペーサ１２は、フロントガラス２の材料と同質の材料より構成することができる。このようにすれば、拡散板１０による外光ＥＬ及び投影光ＩＬの拡散度合をさらに高めることができる。 A spacer 12 may be provided between the diffuser plate 10 and the attenuation plate 11 as shown in FIG. The spacer 12 can be made of the same material as the material of the windshield 2 . In this way, the degree of diffusion of the external light EL and the projection light IL by the diffuser plate 10 can be further increased.

なお、スペーサ１２の代わりに、拡散板１０と減衰板１１との間に、単なる空隙を設けるようにしてもよい。すなわち、拡散板１０と、減衰板１１との間に間隔が空いていれば、拡散板１０による外光ＥＬ及び投影光ＩＬの拡散度合をさらに高めることができる。 Instead of the spacer 12, a simple gap may be provided between the diffuser plate 10 and the damping plate 11. FIG. That is, if there is a space between the diffusion plate 10 and the attenuation plate 11, the degree of diffusion of the external light EL and the projection light IL by the diffusion plate 10 can be further increased.

なお、図６に示すように、拡散板１０は、白色拡散液晶である第１の液晶表示板１０ａで構成されるようにしてもよい。また、減衰板１１は、透過率を制御可能な第２の液晶表示板１１ａで構成するようにしてもよい。 As shown in FIG. 6, the diffusion plate 10 may be composed of a first liquid crystal display plate 10a made of white diffusion liquid crystal. Further, the attenuation plate 11 may be configured by a second liquid crystal display plate 11a whose transmittance is controllable.

この場合、第１、第２の液晶表示板１０ａ，１１ａは、制御部２０で制御される。制御部２０は、虚像Ｉｍ２を表示しないときに、第１の液晶表示板１０ａ及び第２の液晶表示板１１ａの透過率が高くなるように制御する。これにより、フロントガラス２と同様に、ハーフミラー４及び透光抑制部５Ａを介して、外光ＥＬを取り入れ、外の景色を見ることができる。 In this case, the first and second liquid crystal display panels 10a and 11a are controlled by the controller 20. FIG. The control unit 20 controls the transmittance of the first liquid crystal display panel 10a and the second liquid crystal display panel 11a to be high when the virtual image Im2 is not displayed. As a result, like the windshield 2, external light EL is taken in through the half mirror 4 and the light transmission suppressing portion 5A, and the scenery outside can be seen.

また、制御部２０は、虚像Ｉｍ２を表示するときに、第１の液晶表示板１０ａを白色拡散液晶として動作させるとともに第２の液晶表示板１１ａの透過率が低くなるように制御する。これにより、上述のように、表示された虚像Ｉｍ２を見やすくすることができる。 Further, when displaying the virtual image Im2, the control unit 20 operates the first liquid crystal display panel 10a as a white diffusion liquid crystal and controls the second liquid crystal display panel 11a so that the transmittance of the second liquid crystal display panel 11a is lowered . Thereby, as described above, it is possible to make the displayed virtual image Im2 easier to see.

また、減衰板１１として、図７に示すように、光吸収体３０を用いるようにしてもよい。この光吸収体３０では、高さｈの錐状の突起３１が複数設けられている。これら錐状の突起３１は、ピッチｐで周期的に２次元に配列されており、この２次元アレイが、光を減衰させる光回折構造を形成している。 Also, as the attenuation plate 11, a light absorber 30 may be used as shown in FIG. This light absorber 30 is provided with a plurality of conical protrusions 31 each having a height h. These conical protrusions 31 are periodically arranged two-dimensionally at a pitch p, and this two-dimensional array forms a light diffraction structure that attenuates light.

ピッチｐは、好ましくは可視光線の波長域の１／２以下であり、さらに１／３以下であることが好ましい。斜めから入射する光に対しても反射率を抑えるにはよりピッチｐが小である方が好ましい。 The pitch p is preferably 1/2 or less, more preferably 1/3 or less, of the wavelength region of visible light. It is preferable that the pitch p is small in order to suppress the reflectance even for obliquely incident light.

突起３１の高さｈは、特に限定されない。突起３１の高さｈが必ずしも一定である必要はない。しかしながら、突起３１の高さｈは、高ければ高いほど、投影光ＩＬに対する反射防止機能が向上する。突起３１の高さｈは、好ましくは少なくともピッチｐ以上であり、少なくともピッチｐの３倍以上であるのが望ましい。上述したように、突起３１の高さｈがピッチｐ以上であれば、反射率を抑えることができる。より反射率を抑えるには、ピッチｐに対する高さｈのアスペクト比が、大きい方がよい。 The height h of the protrusion 31 is not particularly limited. The height h of the protrusion 31 does not necessarily have to be constant. However, the higher the height h of the protrusion 31 is, the more the anti-reflection function for the projection light IL is improved. The height h of the protrusions 31 is preferably at least equal to or greater than the pitch p, and desirably at least 3 times or greater than the pitch p. As described above, if the height h of the protrusions 31 is equal to or greater than the pitch p, the reflectance can be suppressed. In order to further suppress the reflectance, the aspect ratio of the height h to the pitch p should be large.

なお、突起３１の形状は、錐状でなくてもよい。例えば、楔状であってもよい。すなわち、光吸収体３０には、表面に光を吸収する周期的な凹凸面が配列された吸収面が形成されていればよい。 Note that the shape of the projection 31 does not have to be conical. For example, it may be wedge-shaped. That is, the light absorber 30 may have an absorption surface on which light-absorbing periodic uneven surfaces are arranged.

さらに、拡散板１０に代えて、図８に示すように、減衰板１１の表面に不規則な凹凸を有する拡散面４０を形成するようにしてもよい。こうすることにより、その表面に外光ＥＬ及び投影光ＩＬが入射しても、それらの光を拡散させることができる。 Further, instead of the diffusion plate 10, as shown in FIG. 8, a diffusion surface 40 having irregular unevenness may be formed on the surface of the damping plate 11. FIG. By doing so, even if the external light EL and the projection light IL are incident on the surface, those lights can be diffused.

また、図９に示すように、虚像Ｉｍ２が形成された領域ＡＲの外縁、すなわちハーフミラー４及び透光抑制部５Ａの外縁をぼかすぼかし部５０が設けられるようにしてもよい。ぼかし部５０は、領域ＡＲの左右両端の横幅ｗの領域に形成されている。ぼかし部５０は、グラデーションでぼかされ、ハーフミラー４及び透光抑制部５Ａの左右の輪郭線（外縁）が見えないようになっている。この横幅ｗは、虚像Ｉｍ２を視認する運転手Ｐの左右の眼の視差よりも大きくなるように設定されている。 Further, as shown in FIG. 9, a blurring portion 50 may be provided to blur the outer edge of the area AR in which the virtual image Im2 is formed, that is, the outer edge of the half mirror 4 and the light transmission suppressing portion 5A. The blurring portions 50 are formed in regions having a width w at both left and right ends of the region AR. The blurring portion 50 is blurred by gradation so that the left and right outlines (outer edges) of the half mirror 4 and the light transmission suppressing portion 5A cannot be seen. This width w is set to be larger than the parallax between the left and right eyes of the driver P who visually recognizes the virtual image Im2.

図１に示すように、虚像Ｉｍ２の結像位置は、フロントガラス２上にはなく、その前方にある。運転手Ｐは、その結像位置に焦点を合わせて虚像Ｉｍ２が示す情報を見る。しかしながら、ハーフミラー４及び透光抑制部５Ａの外縁がフロントガラス２上にはっきり出ている場合には、運転手Ｐは、その外縁に焦点を合わせがちとなり、虚像Ｉｍ２を見づらくなる。そこで、本実施の形態では、運転手Ｐが虚像Ｉｍ２に焦点を合わせ易くなるようにするためにハーフミラー４及び透光抑制部５Ａの左右の輪郭をぼかしている。この現象は、運転手Ｐの左右の眼の視差に基づくものであるため、ぼかし部５０の幅ｗをその視差以上としている。 As shown in FIG. 1, the imaging position of the virtual image Im2 is not on the windshield 2 but in front of it. The driver P focuses on the imaging position and sees the information indicated by the virtual image Im2. However, when the outer edges of the half mirror 4 and the light transmission suppressing portion 5A are clearly visible on the windshield 2, the driver P tends to focus on the outer edges, making it difficult to see the virtual image Im2. Therefore, in the present embodiment, the left and right contours of the half mirror 4 and the light transmission suppressing portion 5A are blurred so that the driver P can easily focus on the virtual image Im2. Since this phenomenon is based on the parallax between the left and right eyes of the driver P, the width w of the blurred portion 50 is set to be equal to or greater than the parallax.

このようなぼかし部５０は、様々な構成で実現することができる。例えば、ぼかし部５０において、拡散板１０の光の拡散度を、左右外側に向かって次第に小さくするようにしてもよい。また、ぼかし部５０において、減衰板１１の減衰率を、左右外側に向かって次第に大きくするようにしてもよい。 Such a blurring section 50 can be realized with various configurations. For example, in the blurring portion 50, the light diffusion degree of the diffuser plate 10 may be gradually decreased toward the left and right outer sides. Further, in the blurring portion 50, the attenuation rate of the attenuation plate 11 may be gradually increased toward the left and right outer sides.

なお、図９では、虚像Ｉｍ２の領域ＡＲの左右の外縁だけぼかし部５０を設けるようにしたが、虚像Ｉｍ２の領域ＡＲ（ハーフミラー４及び透光抑制部５Ａ）の上下の外縁をぼかすようにしてもよい。 In FIG. 9, only the left and right outer edges of the area AR of the virtual image Im2 are provided with the blurring section 50, but the upper and lower outer edges of the area AR (the half mirror 4 and the light transmission suppressing section 5A) of the virtual image Im2 are blurred. may

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ１Ｂでは、透光抑制部５Ａの代わりに、透光抑制部５Ｂを備える点が、上記実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ１Ａの構成と異なる。 Embodiment 2.
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. A head-up display 1B according to the present embodiment differs from the head-up display 1A according to the above embodiment in that a light transmission suppressing portion 5B is provided instead of the light transmission suppressing portion 5A.

図１０に示すように、本実施の形態では、プロジェクタ３によって出射された画像を形成する投影光ＩＬは、ハーフミラー４に入射する前に、偏光板１３に入射する。偏光板１３は、特定の偏光方向の直線偏光だけを通過させる。これにより、プロジェクタ３から出射された画像を形成する投影光ＩＬは、直線偏光となる。 As shown in FIG. 10 , in the present embodiment, projection light IL forming an image emitted by projector 3 enters polarizing plate 13 before entering half mirror 4 . The polarizing plate 13 passes only linearly polarized light in a specific polarization direction. As a result, the projection light IL that forms the image emitted from the projector 3 becomes linearly polarized light.

また、本実施の形態では、拡散板１０と減衰板１１との間に、偏光板１４が設けられている。偏光板１４は、ハーフミラー４を透過する直線偏光を遮光する。 Further, in this embodiment, a polarizing plate 14 is provided between the diffuser plate 10 and the attenuation plate 11 . The polarizing plate 14 blocks linearly polarized light that passes through the half mirror 4 .

図１１に示すように、偏光板１３を通過した投影光ＩＬは、ハーフミラー４で一部は反射し、残りはハーフミラー４を透過する。ハーフミラー４を透過した投影光ＩＬは、減衰板１１に入射し、減衰して、偏光板１４に達する。ここで、投影光ＩＬ（直線偏光）は遮光され、一部は反射して、減衰板１１に再入射し、さらに減衰して、投影光ＩＬ’として、ハーフミラー４に至る。この経路を通った投影光ＩＬ’は、減衰板１１で２度減衰した光であるので、その強度は無視できる程度の大きさである。 As shown in FIG. 11 , the projection light IL that has passed through the polarizing plate 13 is partly reflected by the half mirror 4 and the rest is transmitted through the half mirror 4 . The projection light IL that has passed through the half mirror 4 is incident on the attenuation plate 11 , is attenuated, and reaches the polarizing plate 14 . Here, the projection light IL (linearly polarized light) is blocked, part of it is reflected, enters the attenuation plate 11 again, is further attenuated, and reaches the half mirror 4 as projection light IL'. Since the projection light IL' passing through this path is light that has been attenuated twice by the attenuation plate 11, its intensity is negligible.

なお、Ｐ偏光に対して相対的にＳ偏光の反射率を高めるために投影光ＩＬのハーフミラー４への入射角を、ブリュースター角θもしくはそれ以上の角度としてもよい。ブリュースター角θとは、Ｐ偏光の反射率が０となる入射角のことである。ブリュースター角θの場合、ハーフミラー４で反射する投影光ＩＬは、Ｓ偏光のみとなる。 In order to increase the reflectance of the S-polarized light relative to the P-polarized light, the incident angle of the projection light IL to the half mirror 4 may be the Brewster angle θ or more. The Brewster angle θ is the angle of incidence at which the reflectance of P-polarized light is zero. In the case of the Brewster angle θ, the projection light IL reflected by the half mirror 4 is only S-polarized light.

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１２に示すように、本実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ１Ｃでは、透光抑制部５Ａの代わりに、透光抑制部５Ｃを備える点が、上記実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ１Ａの構成と異なる。 Embodiment 3.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. As shown in FIG. 12, the head-up display 1C according to the present embodiment includes a light transmission suppressing portion 5C instead of the light transmission suppressing portion 5A. Different from configuration.

図１２に示すように、本実施の形態では、透光抑制部５Ｃは、減衰板１１とスペーサ１２との間に、調光スペーサ２５を備えている点が、図５に示す透光抑制部５Ａと異なっている。調光スペーサ２５は、調光可能な液晶シャッタであり、両端に設けられた一対の偏光板により、透過する光量を調節可能なＮＤ（Neutral Density）フィルタである。 As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the light transmission suppressing portion 5C includes a dimming spacer 25 between the attenuation plate 11 and the spacer 12, which is different from the light transmission suppressing portion shown in FIG. It is different from 5A. The light control spacer 25 is a light control liquid crystal shutter, and is an ND (Neutral Density) filter capable of adjusting the amount of transmitted light by a pair of polarizing plates provided at both ends.

図１３に示すように、調光スペーサ２５は、一対の偏光板２５ａ、２５ｂと、スペーサ２５ｃと、を備える。ハーフミラー４に近い偏光板２５ａは、特定方向の直線偏光のみを通過させる。通過する直線偏光の偏光方向は、偏光板１３の偏光方向と直交する。ハーフミラー４から遠い偏光板２５ｂは、特定方向の直線偏光のみを通過させる。偏光板２５ｂは、液晶素子から成り、その液晶分子の配列方向を制御することにより、透過する直線偏光の方向を調整可能である。この調整により、調光スペーサ２５は、透過する光量を調整可能である。スペーサ２５ｃは、透過部材である。 As shown in FIG. 13, the dimming spacer 25 includes a pair of polarizing plates 25a and 25b and a spacer 25c. The polarizing plate 25a near the half mirror 4 allows only linearly polarized light in a specific direction to pass through. The polarization direction of the passing linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the polarizing plate 13 . A polarizing plate 25b far from the half mirror 4 passes only linearly polarized light in a specific direction. The polarizing plate 25b is made of a liquid crystal element, and by controlling the alignment direction of the liquid crystal molecules, the direction of linearly polarized light to be transmitted can be adjusted. With this adjustment, the light control spacer 25 can adjust the amount of transmitted light. The spacer 25c is a transparent member.

プロジェクタ３から出射された投影光ＩＬは、偏光板１３で直線偏光となって、ハーフミラー４にＳ偏光として入射し、半反射する。ハーフミラー４を透過する投影光ＩＬは、減衰板１１で減衰し、調光スペーサ２５の偏光板２５ａで反射され、減衰板１１でさらに減衰した後、ハーフミラー４から投影光ＩＬ’として出射される。投影光ＩＬ’は、減衰板１１で二重に減衰しているので、無視できる程度に小さくなっている。 The projection light IL emitted from the projector 3 is linearly polarized by the polarizing plate 13, enters the half mirror 4 as S-polarized light, and is semi-reflected. The projection light IL transmitted through the half mirror 4 is attenuated by the attenuation plate 11, reflected by the polarizing plate 25a of the light control spacer 25, further attenuated by the attenuation plate 11, and then emitted from the half mirror 4 as projection light IL'. be. Since the projection light IL' is doubly attenuated by the attenuation plate 11, it is negligibly small.

一方、外光ＥＬは、拡散板１０に入射して拡散し、一部は、スペーサ１２を介して調光スペーサ２５に入射する。調光スペーサ２５は、調整された透過率で、外光ＥＬを透過させ、減衰板１１は、調光スペーサ２５を透過した外光ＥＬがある場合には、その外光ＥＬをさらに減衰させる。 On the other hand, the external light EL is incident on the diffuser plate 10 and diffused, and part of it is incident on the dimming spacer 25 via the spacer 12 . The light control spacer 25 transmits the external light EL with the adjusted transmittance, and the attenuation plate 11 further attenuates the external light EL that has passed through the light control spacer 25, if any.

本実施の形態によれば、ハーフミラー４への外光ＥＬの入射を抑制して、外光ＥＬによる透フロントガラス２越しの景色と、虚像Ｉｍ２とが重なり合わないようにすることができる。また、ハーフミラー４以外で運転手Ｐへ向かって反射する投影光ＩＬ’の強度を小さくして、虚像Ｉｍ２周辺のノイズ成分を低減することができる。 According to the present embodiment, it is possible to prevent the virtual image Im2 from overlapping the scenery through the front glass 2 due to the external light EL by suppressing the incidence of the external light EL on the half mirror 4 . In addition, by reducing the intensity of the projection light IL' reflected toward the driver P by means other than the half mirror 4, noise components around the virtual image Im2 can be reduced.

なお、図１４に示すように、虚像Ｉｍ２が表示される領域ＡＲよりも拡散板１０を大きくするようにしてもよい。このようにすれば、領域ＡＲ外で外光ＥＬが拡散された緩衝帯が形成される。この緩衝帯は、運転手Ｐの視野に十分収まるように、横方向に長くなっている。このようにしても、図９のぼかし部５０と同様に、運転手Ｐが虚像Ｉｍ２に焦点を合わせ易くなる。 Note that, as shown in FIG. 14, the diffusion plate 10 may be made larger than the area AR where the virtual image Im2 is displayed. In this way, a buffer band is formed outside the region AR in which the external light EL is diffused. This buffer strip is laterally elongated so that it is sufficiently within the driver's P field of vision. This also makes it easier for the driver P to focus on the virtual image Im2, similar to the blurring section 50 in FIG.

さらに、透光抑制部を減衰板だけで構成したり、透過する光の偏光方向が互いに直交する一対の偏光板だけで構成したりするようにしてもよい。このようにしても、外光ＥＬのハーフミラー４への入射を抑制することができる。 Further, the light transmission suppressing portion may be composed only of an attenuation plate, or composed of only a pair of polarizing plates in which the polarization directions of transmitted light are orthogonal to each other. Even in this way, it is possible to suppress the incidence of external light EL on the half mirror 4 .

なお、上記各実施の形態では、フロントガラス２の下部に虚像Ｉｍ２を表示した。しかしながら、本発明はこれには限られない。運転の邪魔にならないのであれば、フロントガラス２の上部に、虚像Ｉｍ２を表示するようにしてもよい。フロントガラス２の上部にうつる景色は、明るく、虚像Ｉｍ２と干渉することが多いが、上記各実施の形態のヘッドアップディスプレイ１Ａ～１Ｃによれば、そのような景色は拡散板１０及び減衰板１１によりぼかされ、虚像Ｉｍ２のノイズ成分となる投影光ＩＬ’も無視できるほど小さくなるため、虚像Ｉｍ２をはっきりと表示することができる。 Note that the virtual image Im2 is displayed below the windshield 2 in each of the above-described embodiments. However, the invention is not limited to this. The virtual image Im2 may be displayed above the windshield 2 as long as it does not interfere with driving. The scenery reflected on the upper part of the windshield 2 is bright and often interferes with the virtual image Im2. The projection light IL′, which is blurred by the projection light and becomes a noise component of the virtual image Im2, becomes negligibly small, so the virtual image Im2 can be clearly displayed.

なお、上記各実施の形態では、プロジェクタ３の前に偏光板１３を置き、プロジェクタ３から出射される投影光ＩＬを直線偏光としたが、本発明はこれには限られない。プロジェクタ３から出射された投影光ＩＬをブリュースター角θでミラーに入射させてＳ偏光のみ反射させ、その反射したＳ偏光を投影光ＩＬとして用いるようにしてもよい。 In each of the embodiments described above, the polarizing plate 13 is placed in front of the projector 3 and the projection light IL emitted from the projector 3 is linearly polarized light, but the present invention is not limited to this. The projection light IL emitted from the projector 3 may be made incident on a mirror at the Brewster angle θ to reflect only the S-polarized light, and the reflected S-polarized light may be used as the projection light IL.

なお、上記各実施の形態では、ハーフミラー４、拡散板１０及び減衰板１１は、フロントガラス２に組み込まれていたが、本発明はこれには限られない。フロントガラス２の手前に透過パネルを設け、その透過パネルにハーフミラー４、減衰板１１及び拡散板１０が組み込まれるようにしてもよい。また、フロントガラス２に透過パネルを貼り付け、その透過パネルにハーフミラー４、減衰板１１及び拡散板１０が組み込まれるようにしてもよい。 Although the half mirror 4, the diffusion plate 10 and the attenuation plate 11 are incorporated in the windshield 2 in each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to this. A transmissive panel may be provided in front of the windshield 2, and the half mirror 4, attenuation plate 11 and diffuser plate 10 may be incorporated in the transmissive panel. Alternatively, a transmissive panel may be attached to the windshield 2, and the half mirror 4, attenuation plate 11 and diffusion plate 10 may be incorporated in the transmissive panel.

なお、上記各実施の形態では、自動車のフロントガラス２に情報を表示するヘッドマウントディスプレイについて説明したが、本発明はこれには限られない。鉄道、飛行機、船等の様々な乗り物にも適用することができる。また、ヘルメットや眼鏡などの装着物にも適用することができる。 In each of the above-described embodiments, a head-mounted display that displays information on the windshield 2 of an automobile has been described, but the present invention is not limited to this. It can also be applied to various vehicles such as railroads, airplanes, and ships. It can also be applied to wearable items such as helmets and spectacles.

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 The present invention is capable of various embodiments and modifications without departing from the broader spirit and scope of the invention. Moreover, the embodiment described above is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is indicated by the claims rather than the embodiments. Various modifications made within the scope of the claims and within the meaning of equivalent inventions are considered to be within the scope of the present invention.

本発明は、自動車のフロントガラスに虚像を形成して情報を表示するヘッドアップディスプレイに適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a head-up display that displays information by forming a virtual image on the windshield of an automobile.

１Ａ，１Ｂ，１Ｃヘッドアップディスプレイ、２フロントガラス、３プロジェクタ、４ハーフミラー、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ透光抑制部、１０拡散板、１０ａ第１の液晶表示板、１１減衰板、１１ａ第２の液晶表示板、１２スペーサ、１３，１４偏光板、２０制御部、２５調光スペーサ、２５ａ，２５ｂ偏光板、２５ｃスペーサ、３０光吸収体、３１突起、４０拡散面、５０ぼかし部、ＡＲ領域、Ｉｍ１画像、１ｍ２虚像、ＩＬ，ＩＬ’ 投影光、ＥＬ外光、Ｐ運転者 1A, 1B, 1C head-up display 2 windshield 3 projector 4 half mirror 5A, 5B, 5C light transmission suppressing part 10 diffusion plate 10a first liquid crystal display plate 11 attenuation plate 11a second Liquid crystal display plate 12 Spacer 13, 14 Polarizing plate 20 Control unit 25 Light control spacer 25a, 25b Polarizing plate 25c Spacer 30 Light absorber 31 Protrusion 40 Diffusion surface 50 Blur part AR region, Im1 image, 1m2 virtual image, IL, IL' projection light, EL outside light, P driver

Claims

A head-up display that displays information by forming a virtual image on a transmissive panel placed in front of a viewer,
a projector that projects an image onto the transmissive panel from the viewer's side;
a half mirror provided in a part of the transmissive panel for displaying information by forming the virtual image by entering projection light of an image emitted from the projector and half-reflecting the projection light in the direction of the viewer;
a light transmission suppression unit that suppresses the incidence of external light that enters the transmissive panel toward the viewer from entering the half mirror and suppresses reflection of the projection light that passes through the half mirror;
with
The light transmission suppressing unit is
a diffusion plate that diffuses the external light;
an attenuation plate that attenuates the external light diffused by the diffusion plate and the projection light that passes through the half mirror, and that further attenuates the projection light diffused by the diffusion plate;
comprising
head-up display.

The diffuser plate is composed of a first liquid crystal display plate capable of controlling transmittance and operating as a white diffusion liquid crystal,
The attenuation plate is composed of a second liquid crystal display plate capable of controlling transmittance,
When the virtual image is not displayed, the transmittance of the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel is controlled to be high , and when the virtual image is displayed, the first liquid crystal display panel is controlled. is operated as the white diffusion liquid crystal and the transmittance of the second liquid crystal display panel is controlled to be low ,
The head-up display according to claim 1 .

The light transmission suppressing unit is
A space is provided between the diffuser plate and the damping plate;
The head-up display according to claim 1 or 2 .

the projection light emitted from the projector is linearly polarized light;
A polarizing plate is provided between the diffuser plate and the attenuating plate to block the linearly polarized light passing through the half mirror.
A head-up display according to any one of claims 1 to 3 .

The damping plate is
A light absorber having an absorption surface on which periodic uneven surfaces are arranged to diffract and absorb light.
A head-up display according to any one of claims 1 to 4 .

The light transmission suppressing unit is
A pair of polarizing plates laminated between the diffuser plate and the attenuating plate, wherein one of the polarizing plates is capable of adjusting the polarization direction of linearly polarized light passing therethrough.
A head-up display according to any one of claims 1 to 3 .

the projection light output from the projector is linearly polarized light incident on the half mirror as S-polarized light;
Of the pair of polarizing plates, in the polarizing plate near the half mirror, the polarization direction of the projection light is orthogonal to the polarization direction of the passing linearly polarized light,
Of the pair of polarizing plates, the polarizing plate farther from the half mirror can adjust the polarization direction of linearly polarized light passing therethrough .
A head-up display according to claim 6 .

A head-up display that displays information by forming a virtual image on a transmissive panel placed in front of a viewer,
a projector that projects an image onto the transmissive panel from the viewer's side;
a half mirror provided in a part of the transmissive panel for displaying information by forming the virtual image by entering projection light of an image emitted from the projector and half-reflecting the projection light in the direction of the viewer;
a light transmission suppression unit that suppresses the incidence of external light that enters the transmissive panel toward the viewer from entering the half mirror and suppresses reflection of the projection light that passes through the half mirror;
with
The light transmission suppression unit includes a pair of polarizing plates,
the projection light output from the projector is linearly polarized light incident on the half mirror as S-polarized light;
Of the pair of polarizing plates, in the polarizing plate near the half mirror, the polarization direction of the projection light is orthogonal to the polarization direction of the passing linearly polarized light,
Of the pair of polarizing plates, the polarizing plate farther from the half mirror can adjust the polarization direction of linearly polarized light passing therethrough.
head-up display.

A blurring section is provided for blurring the outer edges of the half mirror and the light transmission suppressing section.
A head-up display according to any one of claims 1 to 8.

the diffusion plate is larger than the area where the virtual image is displayed;
A head-up display according to any one of claims 1 to 7 .